projektiranje, izgradnja i monitoring vijadukta na ... · u radu je opisan tijek projektiranja,...

Čabrilo, D. 28

Broj 11 lipanj, 2016

Projektiranje, izgradnja i monitoring vijadukta na nestabilnoj padini

PROJEKTIRANJE, IZGRADNJA I MONITORING VIJADUKTANA NESTABILNOJ PADINI

Dobroslav Čabrilo, dipl.ing.građ.GRADIS, BP MARIBOR d.o.o. Maribor

Sažetak: U članku je opisan tijek projektiranja i izvođenja vijadukta koji se nalazi na trasibrze ceste H4 Razdrto- granica Italije, dionica Razdrto-Vipavu. Trasa puta s geološko-geomehaničkog aspekta spada u najzahtjevnije u Republici Sloveniji. Vijadukt Lozice jepadinski vijadukt sastavljen od dvije odvojene kontinuirane, prednapregnute konstrukcijesandučastog presjeka, dužina desnog objekata je 333,02 m, a lijevog 332,53 m. Temeljenjeobjekata na padini bilo je vrlo zahtjevno, budući da su se pomjeranja tla pojavila na dubinicca 26 m. Za osiguranje sigurnosti vijadukta vrši se stalno praćenje pomjeranja i monitoringpraćenja deformacija i pomjeranja ovog područja za razdoblje od 10 godina.

Ključne riječi: monitoring, klizište, bunari, prednapregnuta konstrukcija

DESIGN, CONSTRUCTION AND MONITORING OF AVIADUCT ON AN UNSTABLE SLOPE

Abstract: The article describes the progress of design and construction of the viaductsituated on the route of the high-speed road H4 Razdrto - Italian border, section Razdrto -Vipava. In geological and geomechanical terms, the road section is one of the mostdemanding in the Republic of Slovenia. The Lozice viaduct is a slope viaduct consisting oftwo separate continuous, prestressed, box-section structures; the right structure is 333.02 mand left structure is 332.53 m in length. Foundation work of the structures on the slope wasvery challenging, because soil displacements occurred at the depth of approx. 26m. Toensure safety of the viaduct, monitoring of displacements, and monitoring of deformationsand displacements of the area, have been constantly performed for a period of 10 years.

Keywords: monitoring, landslide, wells, prestressed structure

Čabrilo, D. 29



1. UVODNI DIO

U radu je opisan tijek projektiranja, izvođenja i praćenja Vijadukta Lozice, koji se nalazi natrasi brze ceste Razdrto-Vipava u Sloveniji. Vijadukt je sastavljen iz dva odvojena objekta.Trasa brze ceste sa geološko-geomehaničkog vidika spada u najzahtjevnije u RepubliciSloveniji. Vijadukt Lozice je padinski vijadukt sastavljen iz dvije odvojene prednapregnutekonstrukcije sandučastog presjeka konstantne visine. Tijekom izvođenja radova natemeljenju stupa br. 5 i upornjaka br. 6 došlo je do pomjeranja tla u dubini 26,0 m, zbog čegasu obustavljeni radovi, obavljena dodatna geološko-geomehanička ispitivanja na osnovukojih je projektant predložio izmjenu temeljenja ovih temelja. Pored ovih izmjena temeljenja,dogovoren je novi sustav praćenja i kontrola statičke stabilnosti objekta.

2. TEHNIČKI ELEMENTI OBJEKTA

Os trase na vijaduktu nalazi se u prelaznici i radijusu. Niveleta je u konstantnom nagibu od5%, poprečni nagib kolovoza je promjenljiv od 3,5 % do -2,5% (vitoperjenje).Ukupna širina lijevog i desnog objekta je 21,08 m u uzdužnom smjeru konstrukcija ima 6raspona ukupne dužine Ll=332,53 m, Ld=333,07 m s pet stupova i dva upornjaka. (slika 1 i 2)

Slika 1. Dispozicija mosta

Čabrilo, D. 30



314

313

312

311

310

309

308

307

306

305

304

303

302

301

300

299

298

297

296

295

294

7L6L

5L

4L3L2L1L0L 8L 9L

VZDOLŽNI PREREZ V OSI NARIVANJA LEVEGA OBJEKTA

linija terena v osi narivanja in podpor levega objekta

KOZINA

izl.izl.

izl.izl.

izl.

izl.izl.

izl. izl.izl.

izl.

izl. izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.

èk èk

odvodnjavanje, O 200odvodnjavanje, O 200

izl.izl.

izl.di

lata

cija

D24

0

312

313

311

310

309

308

307

306

305

304

303

302

301

300

299

298

297

296

295

294

8D7D6D5D4D3D2D1D0D

VZDOLŽNI PREREZ V OSI NARIVANJA DESNEGA OBJEKTA

TLORIS OBJEKTA

linija terena v osi narivanja in podpor desnega objekta

0L

5.8+

87.5

0

dila

taci

ja D

240

VIPAVA

6.2+

30.5

0

KOZINA

dila

taci

ja D

240

izl.izl.

izl.izl.

izl.

izl.izl.

izl. izl.izl.

izl.

izl. izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.izl.

izl.

èk èk

1D

Slika 2. Uzdužni presjek objekata

Rasponska konstrukcija je zasnovana kao monolitna armiranobetonska prednapetasandučasta konstrukcija preko šest raspona. Visina sanduka 3,20 m je konstantna po čitavojdužini, širina donje ploče 4,10 m, debljina rebara 40 cm. Izrada rasponske konstrukcijeobavljena je po postupku slobodne konzolne gradnje s baznim dijelovima na svakom stupudužine 6,6 m te lamelama dužine 4,2 i 5,0 m. Izrada jedne lamele traje 7 dana. ( slika 3)

Slika 3. Poprečni presjek objekata

3. TEMELJENJE

Veći dio ovog članka posvećen je temeljenju vijadukta s ciljem upoznavanja s problemimakoji mogu nastati kao posljedica nedovoljno obavljenih istražnih radova, posebice kada je upitanju temeljenje na nestabilnoj padini koja je u geološko-geomehaničkom izvješću iz 2001.godine označena kao stabilna.

Čabrilo, D. 31



3.1. Temeljenje po glavnom projektu iz 2001. godine

Geotehnički uvjeti s prijedlogom temeljenja su dani u Geološko-geomehaničkom izvješću br.DN 638050 koga je pripremio GEOT d.o.o. u svibnju 2001. godine. U izvješću je detaljnoobrađeno predloženo rješenje dubokog temeljenja na bunaru. Oslonci br. 0,1,2 i 3 se temeljeu flišu, dopuštena naprezanja su 1,5 MPa, a oslonci 4, 5 i 6 u padinskom šljunkovitommaterijalu s dopuštenom nosivosti od 1,35 MPa do 2,8 MPa. Temeljenje je označeno kaostabilno.

3.1.1. Krajnji upornjaci 0D i 0L

Temeljenje je projektirano i izvedeno na bunarima promjera 5,5 m s proširenjem dna na 6,5m. Dubina bunara desnog objekta je 5,40 m, a lijevog 9,5 m. Bunari su popunjeni betonomC25/30. (slike 4 i 5).

Slika 4. Upornjak 0D Slika 5. Upornjak 0L

3.1.2. Stupovi 1L i 1D (2L,2D,3L,3D)

Temeljenje je projektirano i izvedeno na bunarima promjera 5,5 m s proširenjem dna na 8,0m. Dubine bunara su 8,0 i 9,0 m. Bunari su ispunjeni betonom, temeljna ploča stupa je usastavu ispune bunara. (slike 6 i 7)

Čabrilo, D. 32



Slika 6. Upornjak 1D Slika 7. Upornjak 1L

3.1.3. Stupovi 2L, 2D i 3L,3D

Temeljenje ovih stupova je projektirano i izvedeno na bunarima promjera 5,5 m sproširenjem dna na 8,0 m, Dubina bunara je 7,5 m kod stupova 2L i 2D te 9,5 i 10,0 m kod3L i 3D. Temeljna ploča bunara je u sastavu ispune. (slike 8 i 9)

Slika 8. Upornjak 2L,2D Slika 9. Upornjak 3L,3D

3.3. Temeljenje po projektu iz 2003. godine

Tijekom izvođenja radova na izradi bunara za upornjak br. 6 i stuba 5 došlo je do ozbiljnijegpomjeranja tla zbog čega su obustavljeni radovi. Pristupilo se izradi detaljnog ispitivanja ipraćenja ovih pomjeranja terena u kome je predviđeno temeljenje oslonaca 5 i 6. Izvedenesu nove bušotine, ugrađen veći broj inklinometara, koji su pratili pomjeranje tla po dubini inekoliko piezometara koji su pratili nivoe podzemne vode. Rezultati opsežnih istražnihradova te novo geološko-geomehaničko izvješće zahtijevalo je promjenu temeljenja stupova5 te upornjaka 6 lijevog i desnog objekta. Geomehanički podaci sa prijedlogom temeljenjaizradio je Gradbeni inštitut ZRMK d.o.o Ljubljana, koji je dostavljen projektantu u listopadu2003. godine. U Izvješću je posebno obrađena lokacija ova dva oslonca.

Čabrilo, D. 33



Lokacije stupa 5 i krajnjeg upornjaka 6 posebno su praćeni sa geotehničkim i geodetskimmjerenjima inklinometara iznad temelja u osi 6, koji je već nakon par mjeseci registriraopomjeranja na dubini 26,0 m.

Slika10. Položaj inklinometara za oslonce 4,5 i 6

Tijekom građenja postupno je izrađeno još 6 inklinometara na kojima su registriranapomjeranja na dubini 19 do 26 m, odnosno pomjeranja koja se nalaze 4 do 18 m ispodpredviđene kote temeljenja bunara po projektu iz 2001. godine. Inklinometarska mjerenjaobavljena u trećoj fazi izrađenih inklinometara pokazala su da je i temelj stupa 4 ugrožen,gdje su registrirana lagana pomjeranja na dubini 11,0 m.

Obavljena detaljna ispitivanja i mjerenja pokazala su da se masa padine ugroženog područjalokacije oslonaca 5 i 6, te donekle i stuba 4, prosječno pomjeraju za 10-15 mm na godinudana.Na osnovu ovog podatka usvojeno je izmijenjeno rješenje temeljenja stupova 5 i upornjaka 6.Usvojeno je rješenje koje omogućava pomjeranje tla, a istovremeno ne ugrožava stabilnoststupa odnosno upornjaka. Za predviđeno prosječno pomjeranje tla od 15 mm godišnje,sigurnost objekta je zagarantirana za razdoblje od 135 godina.

3.3.1. Temeljenje oslonaca 5 i 6

Temeljenje oslonaca 5 i 6 je na osnovu inklinometarskih mjerenja i ustanovljenih pomjeranjaizvedeno u zaštitnom obruču gibljive-deformabilne konstrukcije bunara. Unutrašnji promjerbunara od 7,4 m te dimenzije stupa 3,0x3,0 m, omogućavaju deformaciju- pomjeranjeobručeva do 200 cm bez utjecaja na zidove stupova, odnosno stup je zaštićen za cca 130godine.

H Z I -93 1 7 ,5 6

Q d e l

Q p g

Q p g

Q p g

A '

P O L - I3

P O L - I2A

2 9 5 ,3 8

P O L - I8

P O L - IP1

Čabrilo, D. 34



Slika11: Shema bunara

Obručevi promjera 8,0 m međusobno su po visini povezani samo s konstruktivnomarmaturom (slika 11) koja osigurava stabilnost prethodno izrađenog obruča.Kod temeljenja stupova 5L,5D,6L i 6D nastupile su velike promjene u odnosu na osnovniprojekt. Bunari su po cijeloj visini konstantnog promjera od 8,0 i 8,40 m, dubina bunara jepovećana, bunari nisu ispunjeni betonom, a stupovi su spušteni do kote temeljne ploče, nadnu bunara.

Čabrilo, D. 35



Slika12.Temelji 5L,5D,6L i 6D po osnovnom i izmjenjenom projektu

3.3.2. Temeljenje stupova br. 4

Posljednja obavljena mjerenja pokazala su pojavu pomjeranje tla u području temelja stupa 4.Inklinometar POL-16 pokazao je da je temelj stupa ugrožen pošto su registrirana manjapomjeranja na dubini 11,0 m. Obzirom da je temeljenje izvedeno na bunaru koji je ispunjenbetonom i nije fleksibilan to ne može svojim pomjeranjem eliminirati utjecaje na sami stup.

Čabrilo, D. 36



Zbog toga je monitoringom predviđeno detaljnije i češće praćenje ovog temelja. Projektant jepredvidio rješenje, koje bi se u slučaju potrebe primjenilo. (slika 13)

POL-I6306,715

(INKLINOMETER, BREZJEDROVANJA)

(+3,5m)

GP/GC

9.6

11.7

14.7

17.4

19.3

22.7

24.7

28.0

GC/GM

fliš, rjav in sivorjav, preperel

fliš, siv in sivorjav,

fliš, siv, trden

OCENJEN TEREN(grušč apn., kavernozen)

(zaglinjen do meljast grušč apn.)

Qpg

(E )1,2

E1,2

Qpg

(E )1,2

1,2

CL/GC (močno zaglinj. grušč apnenca),nevarna cona!

STALNI POČASNI PREMIKI V INKLINOMETRU NA GLOBINI 11.0m, TRENUTNO POVPREČNA HITROST PREMIKOV 0,6mm/mesec, KUMULATIVNI PREMIK 33 mm v OSMIH LETIHOPAZOVANJA!

POL-I7(IPO-4)311,55

(AVTOMATSKI INKLINOMETER SE OBVEZNO OHRANI )

(+3,5m)

GC

26.0

20,5

18,017,0

12,0

9,0

GC

GC/GP

GC/GP

prep. fliš, rjav

lapor, siv

lokalno preperel

Slika13. Rješenje otpornosti temeljenja na klizištu

Rješenje se sastoji iz međusobnog povezivanja lijevog i desnog bunara, odkopom ikaskadnom zaštitom kosina iznad temelja i ugrađivanje 6 geotehničkih sidara tip 5x0,62" kojabi preuzela sile prouzrokovane od pritiska padine.

4. MONITORING PRAĆENJA

U cilju nesmetanog i sigurnog odvijanja prometa ustanovljen je Geodetski i inklinometarskimonitoring praćenja koji se sastoji iz:

geodetsko praćenje repernih točaka koje su postavljene na cijeloj dužini dionice od9,2 km (ukupno postavljeno 1.319 točaka),

obavljanje mjerenja na 24 repernih točaka postavljene na stupovima, upornjacima ibunarima vijadukta,

mjerenja pomjeranja rasponske konstrukcije na postavljenim mjernim točkama,(Mjerenja obavljena 2013. godine na 5 točaka pokazala su pomjeranje desnogobjekta za 15-36 mm.)

Čabrilo, D. 37



mjerenja odklona stupova, mjerenje i praćenje pomjeranja tla na 21 ugrađenih inklinometara dubine 19 do 61 m

od kojih se 6 kom nalazi u neposrednoj blizini stupova 4,5,6, mjerenje odstojanja između zidova stupova 5 i upornjaka 6 i obručeva bunara. U tu

svrhu ugrađeni su posebni instrumenti za ova praćenja, mjerenja otklona stupova 3D do 6D na posebno ugrađenim instrumentima.

Za potrebe satelitskog praćenja pomjeranja trase stabilizirano je 39 točaka.Geodetski monitoring obavlja Katedra za geodeziju Građevinskog fakulteta Maribor saelektronskim tabimetrima točnosti 0,7 mm, dok inklinometarski i geomehanički monitoringobavlja institut ZRM iz Ljubljane.

5. ZAKLJUČAK

Inženjerski pregled objekta obavljen je 30.10.2013. godine te uspoređeni rezultati obavljenihmjerenja sa mjerenjima iz 2008., 2009. i 2011. godine. Obavljena je statička kontrola objektau kojoj su uzeta u obzir sva pomjeranja i otkloni konstrukcije. Kontrola je pokazala da jeobjekt stabilan, a naprezanja u pojedinim elementima konstrukcije su u dopuštenim mjerama.

LITERATURA

[1] Projekat za razpis/ glavni projekat/izvedbeni projekat br. 3863 ( 2005-2009), GRADIS, BPMARIBOR d.o.o

projektiranje, izgradnja i monitoring vijadukta na ... · u radu je opisan tijek projektiranja,...

Documents